历时三年，仅投资1千万美元，澳洲全境高空管制间隔缩小到5海里

ADS-B在澳洲

根据澳大利亚航空服务局公布的资料，澳洲全境仅安装23套航管雷达设施。除西部珀斯和北部的达尔文两个终端区各装备两部雷达以外，其余19部雷达集中分布在东部的昆士兰、新南威尔士和维多利亚地区，雷达覆盖区域还不到全国空域的1/4。在澳洲中部广袤的无雷达区域，以往空中交通管制只能采用程序方法，管制效率十分低下。在这样的基础条件下，仅投资1,000万美元，把全国高空航路管制间隔缩小到5海里，简直是匪夷所思的事，是澳洲人用三年时间把它变成现实。这不是神话，成功的秘诀就在于合理地应用了“广播制自动相关监视”（ADS-B）技术。

1. 澳大利亚的高空空域计划

2003年9月澳大利亚运输部发布了一则消息：基于对澳大利亚中西部地区飞行流量的预期和投资成本的核算，澳大利亚毅然放弃了以航管雷达覆盖澳洲大陆的意图。取而代之的是，在中西部地区建设ADS-B监视系统，与现有的23套ATC雷达，组合成一个覆盖澳洲全境高空的空中交通服务监视系统。目标是实现澳洲大陆地区30000英尺（含）以上高空空域5海里间隔空中交通管理服务。这就是澳大利亚航空服务局的ADS-B高空空域计划――UAP。

（1）UAP要点

—— 建立28个ADS-B地面遥控站，完成大陆中西部地区3万英尺以上高空覆盖。

—— 2005年底以前，民航机队完成机载S模式应答机改装。

—— 改进空中交通管制中心的EUROCAT-X 空管自动化系统，使之有能力处理和显示来自28个ADS-B地面站所截获的1090 ES格式的航迹信息。

—— 制定和认证基于雷达、ADS-B监视的5海里安全间隔的高空空域管制服务规则。

（2）UAP的实施

到2005年底，UAP的全部计划项目已如期完成。澳大利亚航空服务局还与美国GPS代理人VOIPE当局签署了一项关于升级GPS系统确保ADS-B运行完好性的合作协议。至此，澳洲高空空域实施5海里间隔空中交通服务的准备工作已经就绪。

2006年1月6日，Jetsta航空公司的空客－320飞机、Virgin blue航空公司的波音－737飞机，分别使用空客和波音飞机上的标准机载仪表，首次完成了ADS-B航迹引导飞行，标志着UAP计划进入过渡实施阶段。目前新加坡航空、英航、越南航空、韩亚航空、EVA航空、卢森堡航空等，已按照ICAO《附件十》修正案第77条款的建议使用1090 ES数据链信息报告ADS-B航迹的飞机，在无雷达地区可以获得类雷达监控下的程序管制服务。航空服务当局希望经过一年的稳步过渡，到2007年初，全国高空航路都按照ADS-B管制规则持续运行。

2. 澳大利亚发展ADS-B的思路

澳大利亚人在发展ADS-B技术应用方面，走了一条与美国人截然不同的路线。美国本土有着世界上最完善的雷达监视系统和管制服务体系，因此美国不急于更新现有的航路监视技术。ADS-B技术首先被美国人用来解决非管制运行的通用航空领域突出的安全隐患和情报服务问题。澳大利亚地广人稀，难以部署雷达监视网，严重制约了澳洲大陆空中交通容量。但是澳洲人抓住了ADS-B新技术发展的机遇，仅投资1000万美元，短短三年，就实现了航行监视技术体制的跨越式发展，其成就令世人惊叹。

澳洲奇迹是这样造就的：

（1）目标探测不用雷达用接收机

管制员都知道，高密度大流量飞行引导，必须具备可靠的航行监视手段。雷达，是最常规的监视方法。要将航路纵向间隔缩小到5海里，必须保证监视雷达在飞行航路上100％连续覆盖。在澳洲大陆，要实现30,000英尺以上高空完全覆盖，如果选择常规雷达监视方法，即使单重覆盖，至少也要新增28套航管二次雷达（SSR）。仅此一项大约就要花费1.5亿美元。然而，精明的澳洲人毅然放弃了雷达监视方案，用28套ADS-B地面接收机取代同等数量的二次雷达设备。这一招可谓一箭三雕。

—— 投资预算减少了一个数量级；

—— 地面ADS-B接收机双冗余配置，相当于双重覆盖效果；

—— ADS-B地面站与现有VHF遥控站安装在一起，大大降低了建设成本和管理成本。

ADS-B接收机截获其覆盖空域范围内所有航空器播发的1090 ES报文，这些报文包含了飞机识别码、高度、位置和飞行意图等所有航迹信息。ADS-B地面站通过高速数据电路把这些报文传给ATC管制中心，由自动化系统把报文还原成可视航迹目标，显示在管制屏幕上，实现了等同于雷达监视效果的“类雷达服务”。

（2）地面基站只收不发

澳洲人设立ADS-B基站，只为满足航行监视，只要求接收GPS信号和1090 ES下行广播。不像美国人的地面基站，除了接收航迹信息，还要发送FIS-B、AIS-B、甚至ATIS-B上行广播数据。因此，澳大利亚的地面基站设计非常简单，两套接收机互为主备，工作模式只收不发，涉及的相关技术非常单一，设备成本价格低廉，能源消耗极其有限（甚至可采用太阳能供电），技术上非常易于实现，管理上可以无人值守。

（3）地空数据链——“拿来主义”

澳大利亚在ADS-B地空数据链的选择上，采取了及其务实的“拿来主义”。既然1090 ES数据链完全可以满足空中交通管制航迹监视的要求，既然国际民航组织《附件十》修正案已明确制定了1090 ES全球可互用标准，既然波音、空客的标准机载设备都具有符合ICAO标准的1090 ES航迹电报播发功能，对于澳大利亚的应用已经足够了。采用“拿来主义”，直接选择1090 ES数据链支持ADS-B应用，使澳大利亚不但避免了在地空数据链开发上无谓的耗时费力，而且大大节约了地面设备开发和机载设备改装成本，实在是高明之举。

（4）实验系统简洁高效

澳大利亚高空计划UAP的制定，是建立在科学的实验和评估基础之上的。但是澳洲人的实验，没有搭建规模性的地面平台，没有复杂的机载改装，也没有额外的航迹处理系统。他们选用了两架轻型飞机（一架不装备TCAS的“冲－8”飞机，一架装备TCAS的“空中国王”飞机），采用Holywell标准的KLN－94型机载GPS和KT－73型S模式应答机进行简单组合，把GPS定位信息加载到S模式扩展报文上，生成ADS-B航迹信息，机载实验设备简单得不能再简单了。

实验飞机以距离布里斯班管制中心大约300公里的班达堡机场为飞行实验基地。他们在班达堡机场附近的一个甚高频遥控台安装了一台接收机，将接收机截获的ADS-B航迹电报传回布里斯班管制中心，由在用的自动化系统进行处理和显示。就是在这样一个简易的实验系统上，他们采集和分析了实验区域从地面到100NM空域范围的飞行实验数据。在定点飞行实验的基础上，航空服务局改装了15架经常性在布里斯班空域活动的直升机和小型飞机，进行运行实验，进一步验证了高密度飞行区域ADS-B的性能，为制定UAP计划奠定了科学的基础。

（5）目标显示方案——多种目标，一个平台

在澳大利亚，东南沿海地区有完善的雷达监视系统，中西部地区采用ADS-B监视体系。管制员不禁会问：如果一架飞机由东部机场飞往西部的珀斯，最初，管制员看到的是雷达目标，在飞离雷达覆盖区，进入ADS-B覆盖区以后，ADS-B目标将怎样监视呢？在布里斯班管制中心，“欧洲猫－X”（Eurocat-X）型自动化系统可以兼容处理雷达航迹和ADS航迹，并可生成四种目标。雷达信号处理器生成两种目标——雷达目标和飞行计划推测目标，ADS信号处理器生成两种目标——ADS-B目标和ADS目标。四种目标以不同的识别符号显示在同一管制屏幕上。

○ —— 表示雷达目标

☆ —— 表示ADS-B目标

△ —— 表示ADS目标（未按ADS-B标准改装的FANS 1/A飞机）

□ —— 表示飞行计划推测目标

正常情况时，管制显示屏只出现雷达目标和ADS-B目标（少数没有装备ADS-B设备但装备了FANS 1/A设备的飞机，其位置报告可以生成ADS目标。飞行计划推测目标是极端情况下生成的目标）。当一架飞机在雷达覆盖区飞行时，显示屏显示出我们熟悉的雷达目标，当这架飞机飞进ADS-B覆盖区，目标的标识符号由“○”变为“☆”，但标牌信息将不会发生改变。管制员可以在一个显示桌面上同步（或顺序）地实施雷达服务和“类雷达服务”。

（6）基于ADS-B的应急备份系统

为了防止系统失效，空管自动化设备必须配置备份系统。通常，雷达管制系统的应急设备是基于雷达信号处理的，而澳大利亚人却巧妙地利用了ADS信号处理系统作为自动化系统的应急系统。在“欧洲猫”空管自动化系统中，ADS信号处理机是独立于主系统的一个子系统，一旦主系统失效，或雷达探测系统失效，都不会影响ADS信号处理机独立工作，可见，这是一种既经济又实用的应急备份方法。